Мобильный IP

Mobile IP (или MIP ) — это связи Инженерной группы Интернета стандартный протокол (IETF) , который предназначен для того, чтобы пользователи мобильных устройств могли перемещаться из одной сети в другую, сохраняя при этом постоянный IP-адрес. Мобильный IP для IPv4 описан в IETF RFC 5944, а расширения определены в IETF RFC 4721. Мобильный IPv6 мобильности для следующего поколения интернет -протокола IPv6 , реализация IP - , описан в RFC 6275.

Введение

Mobile IP обеспечивает независимую от местоположения маршрутизацию IP-дейтаграмм в Интернете. Каждый мобильный узел идентифицируется по его домашнему адресу, независимо от его текущего местоположения в Интернете. Находясь вне своей домашней сети, мобильный узел связан с временным адресом , который идентифицирует его текущее местоположение, а его домашний адрес связан с локальной конечной точкой туннеля, ведущего к его домашнему агенту . Mobile IP определяет, как мобильный узел регистрируется у своего домашнего агента и как домашний агент маршрутизирует дейтаграммы мобильному узлу через туннель .

Приложения

Во многих приложениях (например, VPN , VoIP ) внезапные изменения сетевого подключения и IP-адреса могут вызвать проблемы. Mobile IP был разработан для обеспечения бесперебойного и непрерывного подключения к Интернету.

Мобильный IP чаще всего встречается в проводных и беспроводных средах, где пользователям необходимо переносить свои мобильные устройства через несколько подсетей локальной сети. Примерами использования являются роуминг между перекрывающимися беспроводными системами, например, IP over DVB , WLAN , WiMAX и BWA .

Мобильный IP не требуется в сотовых системах, таких как 3G, для обеспечения прозрачности при миграции пользователей Интернета между вышками сотовой связи, поскольку эти системы предоставляют свои собственные механизмы передачи обслуживания на уровне канала передачи данных и роуминга. Однако он часто используется в системах 3G для обеспечения плавной IP-мобильности между различными доменами узлов обслуживания пакетных данных (PDSN).

Принципы работы

Целью IP Mobility является поддержание TCP-соединения между мобильным хостом и статическим хостом, одновременно уменьшая влияние изменений местоположения во время перемещения мобильного хоста без необходимости изменения базового TCP/IP. Чтобы решить эту проблему, RFC позволяет использовать своего рода прокси-агента в качестве посредника между мобильным хостом и соответствующим хостом.

Мобильный узел имеет два адреса — постоянный домашний адрес и временный адрес (CoA), который связан с сетью, которую посещает мобильный узел. Реализация Mobile IP включает два типа объектов:

• Домашний агент (HA) хранит информацию о мобильных узлах, постоянный домашний адрес которых находится в сети домашнего агента. HA действует как маршрутизатор в домашней сети мобильного хоста (MH), который туннелирует дейтаграммы для доставки на MH, когда он находится вдали от дома, и поддерживает каталог местоположения (LD) для MH.
• Внешний агент (FA) хранит информацию о мобильных узлах, посещающих его сеть. Иностранные агенты также рекламируют временные адреса, которые используются Mobile IP. Если в хост-сети нет внешнего агента, мобильное устройство должно позаботиться о получении адреса и рекламе этого адреса собственными средствами. FA действует как маршрутизатор в посещаемой сети MH, который предоставляет услуги маршрутизации MH во время регистрации. FA отключает туннели и доставляет дейтаграммы MH, которые были туннелированы HA MH.

Так называемый «Care of Address» — это точка завершения туннеля, ведущего к MH, для дейтаграмм, пересылаемых на MH, когда он находится вдали от дома.

• Адрес для передачи иностранному агенту: адрес иностранного агента, у которого регистрируется MH.
• совмещенный временный адрес: локальный адрес, полученный извне, который получает MH.

Мобильный узел (MN) отвечает за определение того, подключен ли он к своей домашней сети или перешел в чужую сеть. HA и FA транслируют свое присутствие в каждой сети, к которой они подключены. Они не несут единоличной ответственности за открытия, они лишь играют свою роль. В RFC 2002 указано, что MN использует обнаружение агентов для обнаружения этих объектов. При подключении к внешней сети MN должен определить временный адрес внешнего агента, предлагаемый каждым внешним агентом в сети.

Узел, желающий связаться с мобильным узлом, использует постоянный домашний адрес мобильного узла в качестве адреса назначения для отправки пакетов. Поскольку домашний адрес логически принадлежит сети, связанной с домашним агентом, обычные механизмы IP-маршрутизации пересылают эти пакеты домашнему агенту. Вместо пересылки этих пакетов в пункт назначения, который физически находится в той же сети, что и домашний агент, домашний агент перенаправляет эти пакеты на удаленный адрес через IP-туннель , инкапсулируя дейтаграмму с новым IP-заголовком, используя заботу об адресе мобильный узел.

Действуя в качестве передатчика, мобильный узел отправляет пакеты непосредственно другому коммуникационному узлу, не отправляя пакеты через домашнего агента, используя свой постоянный домашний адрес в качестве адреса источника для IP-пакетов. Это известно как режим треугольной маршрутизации или «оптимизации маршрута» (RO). При необходимости внешний агент может использовать обратное туннелирование , туннелируя пакеты мобильного узла домашнему агенту, который, в свою очередь, пересылает их взаимодействующему узлу. Это необходимо в сетях, шлюзовые маршрутизаторы которых проверяют, что исходный IP-адрес мобильного хоста принадлежит их подсети, или в противном случае отбрасывают пакет. В Mobile IPv6 (MIPv6) «обратное туннелирование» является поведением по умолчанию, а RO является необязательным поведением.

Разработка

Усовершенствования технологии Mobile IP, такие как Mobile IPv6. и иерархический мобильный IPv6 (HMIPv6), определенный в RFC 5380, разрабатываются для улучшения мобильной связи в определенных обстоятельствах, делая процессы более безопасными и эффективными.

Быстрая передача обслуживания для мобильного IPv6 описана в IETF RFC 5568.

Исследователи создают поддержку мобильных сетей, не требуя какой-либо предварительно развернутой инфраструктуры, как это в настоящее время требуется MIP. Одним из таких примеров является интерактивный протокол для мобильных сетей (IPMN), который обещает поддержку мобильности в обычной IP-сети прямо на границах сети посредством интеллектуальной передачи сигналов между IP в конечных точках и модулем прикладного уровня с улучшенным качеством обслуживания.

Исследователи также работают над созданием поддержки мобильных сетей между целыми подсетями с поддержкой Mobile IPv6. Одним из таких примеров является протокол базовой поддержки сетевой мобильности Network Mobility (NEMO), разработанный рабочей группой IETF Network Mobility, который поддерживает мобильность для всех мобильных сетей, которые перемещаются и подключаются к различным точкам Интернета. Протокол является расширением Mobile IPv6 и обеспечивает непрерывность сеанса для каждого узла мобильной сети по мере ее перемещения.

Изменения в IPv6 для мобильного IPv6

• Набор опций мобильности для включения в сообщения о мобильности.
• Новая опция домашнего адреса в заголовке «Параметры пункта назначения».
• Новый заголовок маршрутизации типа 2.
• Новый протокол управляющих сообщений Интернета для сообщений IPv6 (ICMPv6) для обнаружения набора домашних агентов и получения префикса домашнего канала.
• Изменения в сообщениях и параметрах обнаружения маршрутизатора, а также дополнительные параметры обнаружения соседей.
• Иностранные агенты больше не нужны

Определение терминов

Домашняя сеть

Домашняя сеть мобильного устройства — это сеть, в которой устройство получает свой идентификационный IP-адрес (домашний адрес).

Домашний адрес

Домашний адрес мобильного устройства — это IP-адрес, назначенный устройству в его домашней сети.

Зарубежная сеть

Внешняя сеть — это сеть, в которой мобильный узел работает вдали от своей домашней сети.

Адрес для передачи

Временный адрес мобильного устройства — это сетевой IP-адрес устройства при работе во внешней сети.

Домашний агент

Домашний агент — это маршрутизатор в домашней сети мобильного узла, который туннелирует дейтаграммы для доставки на мобильный узел, когда он находится вдали от дома. Он сохраняет информацию о текущем местоположении (IP-адресе) мобильного узла. Он используется с одним или несколькими иностранными агентами.

Иностранный агент

Внешний агент — это маршрутизатор, хранящий информацию о мобильных узлах, посещающих его сеть. Иностранные агенты также рекламируют временные адреса, которые используются Mobile IP.

Связывание

Привязка — это ассоциация домашнего адреса с адресом временного хранения.

См. также

• Протокол туннелирования GPRS
• Протокол идентификации хоста (HIP)
• Сетевой протокол идентификатора-локатора (ILNP)
• Управление мобильностью
• Прокси-сервер для мобильных устройств IPv6 (PMIPv6)
• Вертикальная передача

Внешние ссылки

• RFC 2002 – Поддержка IP-мобильности
• RFC 6275 – Поддержка мобильности для IPv6.
• RFC 5944 – Поддержка IP-мобильности для IPv4, пересмотренная версия
• RFC 4721 – Расширения запроса/ответа мобильного IPv4
• RFC 3024 – обратное туннелирование для мобильного IP
• Внутри мобильного IP
• Протоколы для адаптивных мобильных и беспроводных сетей в веб-архивах Библиотеки Конгресса (архивировано 16 ноября 2001 г.)
• Объяснение мобильного IP (учебное пособие)
• Расширения мобильности для IPv6 (mext) Веб-сайт рабочей группы IETF
• Мобильный IPv6. Краткое введение Хольгера Цулегера
• Linux Mobile IPv6 HOWTO в проекте документации Linux
• Д. Джонсон, К. Перкинс, Дж. Аркко. Поддержка мобильности в IPv6 . RFC 6275. Июнь 2011 г.
• Ж. Аркко, В. Деварапалли, Ф. Дюпон. Использование IPsec для защиты мобильной сигнализации IPv6 между мобильными узлами и домашними агентами . RFC 3776. Июнь 2004 г.
• Вики-страница CDG для Mobile IP. Архивировано 4 марта 2016 г. на Wayback Machine.